Ak ste sa niekedy dôkladne pozreli na elektromer alebo účet za elektrinu, mohli ste si všimnúť, že jednotky spotreby elektrickej energie sú uvedené v kWh alebo kilowatthodinách. Ak nemáte formálne vzdelanie vo fyzikálnych vedách, je táto jednotka pravdepodobne mätúca. Predstavuje to energiu? Moc? Alebo sú rovnaké? Alebo je kilowatthodina niečo úplne iné?
Samozrejme, hlavným problémom tu pre každého, kto platí účet za elektrinu, je pochopiť spotrebu, ako by mohla v priebehu času kolísať roka a čo by sa dalo urobiť na zníženie spotreby v danom časovom období bez ohrozenia základného domova alebo pracoviska funkcie. Aby ste to dosiahli, musíte najskôr pochopiť, čo je kilowatthodina a prečo sa táto jednotka používa skôr vo výpočtoch, ako v niečom základnejšom.
Čo predstavuje kWh?
Keď už nič iné, pravdepodobne poznáte koncept wattu, ktorý sa používa na klasifikáciu žiaroviek. Watt je štandardná jednotka výkonu vo fyzike a výkon zase energia za jednotku času. Štandardnou jednotkou energie je joule a je možné ju odvodiť mnohými spôsobmi; najbežnejšia je sila vynásobená vzdialenosťou. Štandardná jednotka sily je newton, zatiaľ čo vzdialenosť je meter, takže joul je skutočne newtonmetr. Energia, mimochodom, má rovnaké jednotky ako práca a teplo a môže byť vyjadrená ako ergs, kalórie alebo britské tepelné jednotky, v závislosti od povahy problému, ktorý sa má vyriešiť.
Ak je energia energia vydelená časom, potom kilowatthodina musí mať jednotky energie, pretože násobením a jednotka výkonu o jednotku času ruší časový faktor v menovateli výkonovej časti jednotka. Ak viete, že kilowatt je 1 000 wattov a jedna hodina zahŕňa 3 600 sekúnd, potom máte:
1 kWh = (1 000 J / s) (3 600 s) = (3 600 000 J) = 3,6 megajoulov = 3,6 MJ.
Spotreba energie v USA na jedného spotrebiteľa
Podľa amerického energetického informačného úradu spotreboval priemerný dom v roku 2017 mierne menej ako 10 800 kWh elektrickej energie. Niektoré predmety pre domácnosť sú notoricky známe. Napríklad sušička spotrebuje asi 5 000 wattov alebo 5 kW, zatiaľ čo horná časť spotrebuje viac ako 8 000 wattov alebo 8 kW. Ohrievač vody pracuje s výkonom 2 500 W (2,5 kW) a typická klimatizácia má výkon 1 600 W (1,6 kW).
Prevod kWh / rok na watty alebo kilowatty
10 800 kWh za jeden rok je asi 900 kWh za mesiac (10 800/12 mesiacov = 900) a asi 30 kWh za deň (pri použití 30-dňového mesiaca, 900/30 = 30). Vŕtanie ešte hlbšie, pretože tu je 24 hodín denne, to znamená asi 1,25 kWh za hodinu (30/24 = 1,25). Pretože „hodinová“ jednotka v kWh / h je zrušená, vyplýva z toho, že vynaloženie 10 800 kWh energie v priebehu roka si vyžaduje trvalý odber energie 1,25 kW alebo 1 250 wattov.
Ak sa 10 800 kWh ročne premení na 1,25 kW, potom je konverzný faktor:
(10 800 kWh / 1,25 kW) = 8 640 h.
Toto je krok za krokom prostriedok na stanovenie toho, čo mohlo byť matematikom jasné hneď od začiatku: Ak sa chcete dostať z kWh za rok na kW, stačí, ak ho vydelíte počtom hodín v roku. Aj keď vyššie uvedený príklad dosiahne 8 640, toto číslo je nepresné z dôvodu zaokrúhlenia vykonaného v probléme. V skutočnosti musíte počet hodín za deň vynásobiť počtom dní v roku a ak naozaj chcete získať efektívny a faktor v priestupných rokoch, priemerný počet dní v roku je 365,25, nie 365, pretože priestupný rok nastáva každé štyri rokov. Presnejší spôsob odvodenia kW od kWh / rok teda znamená vydelenie:
(365,25) (24) = 8 766 hodín.
Ak chcete prejsť z kWh / rok na watt, stačí vynásobiť tento výsledok 1 000, pretože kilowatt je 1 000 wattov.